La materia se transforma constantemente a nuestro alrededor sin que exista una pérdida en la masa. Es por ello que al estudiar las reacciones químicas es necesario balancear o igualar la cantidad de átomos de los reactantes y productos involucrados en la misma.
El balanceo por método algebraico consiste en asignar literales o letras a las especies químicas involucradas en una determinada reacción a fin de obtener un sistema de ecuaciones, cuya resolución permite hallar los valores de los coeficientes estequiométricos.
PARTES DE UNA REACCIÓN
¿Por qué se deben balancear las reacciones químicas?
Las reacciones químicas se deben balancear para cumplir con la ley de la conservación de la masa, cuyo postulado indica que durante un cambio químico la masa es constante. Esto significa que cuando ocurre una reacción química la masa de los productos obtenidos será igual a la de los reactantes.
Pasos para balancear una reacción por método algebraico
Asignar letras a cada uno de los reactantes y productos involucrados en las reacciones, además, se debe considerar la flecha como una igualdad.
Plantear una ecuación para cada elemento químico de la reacción.
Asignar un valor al elemento más repetido en las ecuaciones.
Resolver las ecuaciones.
Ejemplo: balancear por el método algebraico la siguiente ecuación.
Paso 1: asignar letras a los reactantes y productos de la reacción.
Paso 2: plantear ecuaciones para cada una de las especies químicas involucradas.
Paso 3: asignar un valor a la letra que más se repite en las ecuaciones, en este caso C.
En el centro de la biología y otras ciencias, como la química, la física, la geología y la psicología, se encuentra un enfoque de solución de problemas llamado método científico. Los científicos hacen diferentes preguntas para encontrar respuestas que sean lógicas y apoyadas por pruebas.
Ya sea que se realice un proyecto de feria de ciencias, una actividad científica en el aula, una investigación independiente o cualquier otra investigación acreditada de manera práctica, los pasos del método científico servirán de ayuda para enfocar la pregunta científica, así como también, para trabajar con las observaciones y datos para responderla tan bien como sea posible.
El método científico da un enfoque lógico a la solución de problemas.
Pasos del método científico
El método científico es una forma sistemática de aprender sobre el mundo que nos rodea y responder a las preguntas. El número de pasos varía de una descripción a otra, principalmente cuando los datos y análisis se separan.
Propósito/pregunta: se hacen preguntas sobre las observaciones.
Investigación: se recopila información y se realiza la investigación de los antecedentes. Se deben escribir las fuentes para poder citar las referencias.
Hipótesis: se forma la hipótesis que es un tipo de suposición educada sobre lo que se espera; se crea una descripción tentativa de lo que se ha observado y luego se hacen predicciones basadas en esa hipótesis.
Experimentación: se prueba la hipótesis y las predicciones mediante la realización de un experimento que se puede reproducir. El experimento se debe repetir varias veces para asegurar de que los primeros resultados no fueron un accidente.
La reproducibilidad de los experimentos publicados es el fundamento de la ciencia, si no hay reproducibilidad no hay ciencia.
Análisis de los datos: se registran las observaciones y se analiza el significado de los datos. A menudo se crea una tabla o gráfico de los mismos. Los científicos encuentran frecuentemente que sus predicciones no fueron exactas y su hipótesis no fue apoyada, y en tales casos comunicarán los resultados de su experimento y después volverán a construir una nueva hipótesis y predicción, basadas en la información que aprendieron durante su experimento. Incluso si encuentran que su hipótesis fue apoyada, es posible que deseen probarlo de nuevo de una manera diferente.
Conclusión: en esta parte se acepta o rechaza la hipótesis y se modifica si es necesario. Se comunican los resultados
A pesar de que el método científico se muestra como una serie de pasos, se debe tener en cuenta que la nueva información o el pensamiento crítico del científico podría hacer que vuelvan a repetir los pasos en cualquier momento durante el proceso, con la finalidad de crear un respaldo.
Un proceso como el método científico que implica respaldo y repetición se llama proceso iterativo.
Algunas bases fundamentales del método científico
La hipótesis debe ser comprobable y falsificable. Lo último significa que debe haber una posible respuesta negativa a la hipótesis.
La investigación debe incluir razonamiento deductivo y razonamiento inductivo.
Un experimento debe incluir una variable independiente (que no cambia) y una variable dependiente (que sí cambia). Al cambiar o controlar la variable independiente se registra el efecto que tiene en la variable dependiente.
Un experimento debe incluir un grupo experimental y un grupo de control. El grupo control es el que compara el grupo experimental.
Teorías y leyes científicas
El método científico y la ciencia en general pueden ser algo complejas. Una teoría casi nunca se demuestra, aun cuando muchas de éstas se convierten en leyes científicas. Un ejemplo serían las leyes de conservación de la energía, que es la primera ley de la termodinámica, la cual afirma que la energía no puede ser creada ni destruida, solo cambiada en forma.
¿Sabías qué...?
En el caso de las ciencias humanas y sociales, los fenómenos no solo no se pueden repetir controlada y artificialmente, sino que son irrepetibles, como es el caso de la historia.
Una ley solo describe un fenómeno observado, pero no explica por qué el fenómeno existe o lo que lo causa. En la ciencia, las leyes son un punto de partida, donde los científicos pueden hacer las preguntas: ¿por qué? y ¿cómo?
Las leyes generalmente se consideran sin excepción, aunque algunas leyes han sido modificadas con el tiempo después de que otras pruebas encontraron discrepancias.
Esto no significa que las teorías no sean significativas. Para que una hipótesis se convierta en una teoría, las pruebas rigurosas deben ocurrir, típicamente a través de disciplinas múltiples por grupos separados de científicos. Decir que algo es “solo una teoría” es un término que no tiene relación con la ciencia.
En ciencia, una teoría es considerada como el marco para observaciones y hechos.
Hipótesis científica
Es el bloque de construcción inicial en el método científico. Una hipótesis también incluye una explicación de por qué la suposición puede ser correcta. Para que una hipótesis se denomine hipótesis científica tiene que ser apoyada o refutada a través de una experimentación u observación cuidadosamente elaborada.
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